• Wednesday August 12,2020

ATP

Spieghiamo cos'è l'ATP, a cosa serve e come viene prodotta questa molecola. Inoltre, qual è il ciclo ATP e la fosforilazione ossidativa.

La molecola di ATP fu scoperta dal biochimico tedesco Karl Lohmann nel 1929.
  1. Cos'è l'ATP?

In biochimica, l'acronimo ATP designa l'adenosina trifosfato o l'adenosina trifosfato, una molecola organica del tipo nucleotidico, essenziale per ottenere energia. alla chimica. L'ATP è la principale fonte di energia per la maggior parte dei processi e delle funzioni cellulari del corpo umano e di altri esseri viventi.

Il nome di ATP deriva dalla composizione molecolare di questo coenzima, da una base di azoto (nota come adenina) legata all'atomo di carbonio di una molecola di zucchero pentoso (anche Chiamato ribosio) e, a sua volta, con tre ioni fosfato legati in un altro atomo di carbonio. Tutto questo è riassunto nella formula molecolare di C10H16N5O13P3 .

La molecola di ATP fu scoperta dal biochimico tedesco Karl Lohmann nel 1929 e furono registrati il ​​suo funzionamento e l'importanza nei diversi processi di trasferimento di energia della recente cellula. Nel 1941, grazie agli studi del biochimico tedesco-americano Fritz Albert Lipmann.

Vedi anche: Metabolismo.

  1. Qual è lo scopo di ATP?

L'ATP è una molecola utile per contenere momentaneamente l'energia chimica rilasciata durante i processi metabolici della scomposizione degli alimenti e rilasciarla di nuovo quando necessario per potenziare i vari processi biologici del corpo, come il trasporto cellulare, promuovere reazioni che consumano energia o addirittura compiere azioni meccaniche del corpo, come camminare.

Va detto che l'ATP non serve per immagazzinare energia chimica, come nel caso dei glucosio o dei grassi; Serve da trasporto verso le regioni cellulari dove è necessario . Pertanto, quando è necessaria un'iniezione di energia, l'ATP viene generato e smaltito secondo necessità, poiché è molto solubile in acqua, attraverso il processo noto come idrolisi, e una volta sciolto rilascia una grande quantità di energia sotto forma di fosfati e altre molecole utili.

  1. Come viene prodotto l'ATP?

Per sintetizzare l'ATP è necessario rilasciare l'energia chimica immagazzinata nel glucosio.

L'ATP viene sintetizzato attraverso la respirazione cellulare, in particolare attraverso il ciclo di Krebs, che viene effettuato nei mitocondri della cellula. Per fare ciò, l'energia chimica immagazzinata nel glucosio, nelle proteine ​​e nei grassi viene rilasciata, attraverso un processo di ossidazione che rilascia CO2 ed energia sotto forma di ATP. Ognuno di questi nutrienti dalla dieta dell'individuo ha percorsi metabolici diversi, ma convergono su un metabolita comune: acetil-CoA, che avvia il ciclo di Krebs e consente al processo di ottenere energia chimica di convergere, poiché tutti Le cellule consumano la loro energia sotto forma di ATP.

Come detto prima, l' ATP non può essere immagazzinato nel suo stato naturale, ma come parte di composti più complessi, come il glicogeno (dove si ottiene il glucosio e l'ossidazione di questo, a sua volta, l'ATP) negli animali o Amido nelle piante. Allo stesso modo, può essere immagazzinato sotto forma di grasso animale, attraverso la sintesi di acidi grassi.

  1. Ciclo ATP

Il ciclo ATP prevede varie fasi della trasformazione chimica, la più importante è quella nota come ciclo di Krebs (anche il ciclo dell'acido citrico o il ciclo dell'acido tricarbossilico). È un processo fondamentale che si verifica nella matrice dei mitocondri cellulari e che consiste in una successione di reazioni chimiche che mira a rilasciare l'energia chimica contenuta nell'acetil-CoA ottenuta dal trattamento dei diversi nutrienti alimentari dell'essere vivo, oltre ad ottenere precursori di altri aminoacidi necessari per altre reazioni biochimiche.

Questo ciclo fa parte di un processo molto più grande che è l' ossidazione di carboidrati, lipidi e proteine, essendo il suo stadio intermedio: dopo la formazione di acetil-CoA con i carboni di questi composti organici e prima della fosforilazione ossidativa dove "ATP" è assemblato da un enzima chiamato ATP sintetasi.

Il ciclo di Krebs funziona grazie a 8 diversi enzimi che ossidano completamente Acetil-CoA e rilasciano due diverse molecole da ciascuna molecola ossidata: CO2 (anidride carbonica) e H2O (acqua). Ciò si verifica quando l'acetil-CoA viene rimosso dagli atomi di carbonio che si uniscono all'ossalacetato per formare citrato o acido citrico (con sei carboni), che a sua volta subisce una serie di trasformazioni che successivamente causeranno isocitrato, chetoglutarato, succinil-CoA, succinato, fumarato, malato e ossaloacetato di nuovo, producendo lungo la strada il materiale dal quale saranno quindi ottenute varie molecole di ATP.

  1. Fosforilazione ossidativa

Le molecole NADH e FADH2 sono in grado di donare elettroni nel ciclo di Krebs.

Questa è l'ultima fase del circuito di utilizzo dei nutrienti (catabolismo) che porta alla produzione di ATP. Si verifica nelle cellule ed è la chiusura della respirazione cellulare, dopo glicolisi e ciclo di Krebs. In questo, si ottengono circa 38 glucosio ATP per ciascuna molecola di glucosio, grazie alle molecole NADH e FADH2 che sono state caricate durante il ciclo di Krebs e possono donare elettroni.

Questo processo opera sulla base di due reazioni opposte : una che rilascia energia e un'altra che utilizza quell'energia rilasciata per produrre molecole di ATP, grazie all'intervento dell'ATP sintetasi, l'enzima responsabile della costruzione di molecole di energia, aggiunta di protoni e una molecola di fosfato a una molecola di ADP (adenosina difosfato), per ottenere acqua e ATP.

  1. Importanza di ATP

L'ATP è una molecola fondamentale per i processi vitali degli organismi viventi, come trasmettitore di energia chimica per la sintesi di macromolecole complesse e fondamentali, come quelle del DNA, dell'RNA o per la sintesi di proteine ​​che si verificano all'interno della cellula. Cioè, l'ATP fornisce un carico di energia necessario per alcune reazioni che si verificano nel corpo.

Questo è spiegato perché ha legami ricchi di energia, che possono essere dissolti in acqua dalla seguente reazione:

ATP + H2O = ADP (Adenos n difosfato) + P + Energia

L'ATP è fondamentale per il trasporto di macromolecole attraverso la membrana plasmatica (esocitosi ed endocitosi cellulare) e anche per la comunicazione sinaptica tra i neuroni., in modo che la sua sintesi continua sia essenziale, dal glucosio ottenuto dal cibo. Tale è la sua importanza per la vita, che l'assunzione di alcuni elementi tossici che inibiscono i processi di ATP, come l'arsenico o il cianuro, è letale e provoca la morte in modo fulminante.


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